本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軌道交通牽引系統(tǒng)及其的永磁同步電機的控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)軌道交通領(lǐng)域多采用異步電機作為驅(qū)動電機。因永磁同步電機具有體積小、重量輕、效率高、功率密度高、啟動轉(zhuǎn)矩大以及更好的動態(tài)性能等特點，永磁同步電機在軌道交通牽引系統(tǒng)中越來越受到關(guān)注。

通常，永磁同步電機的控制廣泛采用SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脈沖寬度調(diào)制)或SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空間矢量脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制技術(shù)，但在軌道交通牽引系統(tǒng)中，供電系統(tǒng)的電壓一般比較高，相應(yīng)的需要選擇高壓功率模塊，由于受限于高壓功率模塊的開關(guān)頻率的限制，SPWM或SVPWM調(diào)制技術(shù)將不再適用于軌道交通用永磁同步電機。

因此，需要對永磁同步電機的控制進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)永磁同步電機的多模式混合控制。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置。

本發(fā)明的又一個目的在于提出一種軌道交通牽引系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法，包括以下步驟：獲取電機的轉(zhuǎn)速，并對所述電機的轉(zhuǎn)速進行判斷；當所述轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對所述電機進行控制，以使所述電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行；當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取所述電機的調(diào)制度，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)速和所述調(diào)制度采用SHEPWM(Selective Harmonic Elimination Pulse Width Modulation,特殊諧波消除脈沖寬度調(diào)制)調(diào)制方式對所述電機進行控制，以使所述電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制；當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對所述電機進行控制，以使所述電機進行恒功率運行。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法，當轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行；當轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制；當轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行，從而實現(xiàn)永磁同步電機的多模式混合控制。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為受軌道交通牽引系統(tǒng)中高壓功率模塊的開關(guān)頻率限制的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)速和所述調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對所述電機進行控制，包括：根據(jù)所述轉(zhuǎn)速從預(yù)設(shè)的多個分頻段中獲取相應(yīng)的分頻段，其中，所述多個分頻段中的每個分頻段均對應(yīng)預(yù)設(shè)有一個調(diào)制度-開關(guān)角表，且每個分頻段對應(yīng)一個調(diào)制度區(qū)間；從獲取的分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間開始，依次采用所述多個分頻段中的其余分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間進行補充，并根據(jù)每個調(diào)制度區(qū)間獲取相應(yīng)的開關(guān)角，以及根據(jù)獲取的開關(guān)角對所述電機進行控制以使所述電機滿調(diào)制度運行。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)設(shè)的多個分頻段可包括11分頻段、7分頻段、5分頻段和3分頻段，其中，所述11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.72，所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.74，所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.85，所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～1。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為所述11分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.72范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.72～0.74范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為所述7分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.74范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為所述5分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為所述3分頻段，其中，根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置，包括：轉(zhuǎn)速獲取模塊，用于獲取電機的轉(zhuǎn)速；判斷模塊，用于對所述電機的轉(zhuǎn)速進行判斷；控制模塊，所述控制模塊分別與所述轉(zhuǎn)速獲取模塊和所述判斷模塊相連，所述控制模塊用于當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對所述電機進行控制，以使所述電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行，并當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取所述電機的調(diào)制度，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)速和所述調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對所述電機進行控制，以使所述電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制，以及當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對所述電機進行控制，以使所述電機進行恒功率運行。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置，當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行；當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制；當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行，從而實現(xiàn)永磁同步電機的多模式混合控制。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為受軌道交通牽引系統(tǒng)中高壓功率模塊的開關(guān)頻率限制的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制模塊根據(jù)所述轉(zhuǎn)速和所述調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對所述電機進行控制時，其中，所述控制模塊根據(jù)所述轉(zhuǎn)速從預(yù)設(shè)的多個分頻段中獲取相應(yīng)的分頻段，其中，所述多個分頻段中的每個分頻段均對應(yīng)預(yù)設(shè)有一個調(diào)制度-開關(guān)角表，且每個分頻段對應(yīng)一個調(diào)制度區(qū)間；所述控制模塊從獲取的分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間開始，依次采用所述多個分頻段中的其余分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間進行補充，并根據(jù)每個調(diào)制度區(qū)間獲取相應(yīng)的開關(guān)角，以及根據(jù)獲取的開關(guān)角對所述電機進行控制以使所述電機滿調(diào)制度運行。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述預(yù)設(shè)的多個分頻段包括11分頻段、7分頻段、5分頻段和3分頻段，其中，所述11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.72，所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.74，所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.85，所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～1。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，所述控制模塊獲取的分頻段為所述11分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.72范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.72～0.74范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，所述控制模塊獲取的分頻段為所述7分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.74范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，所述控制模塊獲取的分頻段為所述5分頻段，其中，如果所述電機的調(diào)制度處于0～0.85范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果所述電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，所述控制模塊則根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，所述第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述判斷模塊判斷所述轉(zhuǎn)速大于等于所述第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于所述第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，所述控制模塊獲取的分頻段為所述3分頻段，其中，所述控制模塊根據(jù)所述電機的調(diào)制度從所述3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角。

此外，本發(fā)明的實施例還提出了一種軌道交通牽引系統(tǒng)，其包括上述的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置。

本發(fā)明實施例的軌道交通牽引系統(tǒng)，通過上述的永磁同步電機的控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中永磁同步電機的多模式混合控制，同時兼顧了逆變器的低開關(guān)頻率的限制和電機直流母線電壓的充分有效利用，進而發(fā)揮永磁同步電機的高功率密度的優(yōu)點，從而可以有效提高系統(tǒng)的控制效率和牽引系統(tǒng)的功率密度，減小牽引驅(qū)動系統(tǒng)的體積。

附圖說明

圖1是永磁同步電機的控制電流指令示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的永磁同步電機的多模式混合調(diào)制的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法的流程圖；

圖4a是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的3分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖；

圖4b是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的5分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖；

圖4c是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的7分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖；

圖4d是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的11分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置的方框圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的軌道交通牽引系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明實施例提出的軌道交通牽引系統(tǒng)及其的永磁同步電機的控制方法和裝置。

在軌道交通牽引系統(tǒng)中，供電系統(tǒng)的電壓一般比較高，相應(yīng)的需要選擇高壓功率模塊，受限于高壓功率模塊的開關(guān)頻率的限制，軌道交通用異步電機的控制廣泛采用多模式混合調(diào)制技術(shù)，其中，多模式混合調(diào)制技術(shù)是指在低頻段采用異步SVPWM調(diào)制，中頻段采用同步SVPWM調(diào)制和特殊同步調(diào)制，額定頻率以上采用方波控制方式。而永磁同步電機的控制廣泛采用SPWM或SVPWM調(diào)制技術(shù)，因此可以看出，在軌道交通領(lǐng)域，SPWM或SVPWM調(diào)制技術(shù)不再適用于全轉(zhuǎn)速段內(nèi)永磁同步電機的控制。因此，考慮到將多模式混合調(diào)制技術(shù)直接應(yīng)用到永磁同步電機的控制中。

但是，經(jīng)過理論分析和試驗測試發(fā)現(xiàn)，多模式混合調(diào)制技術(shù)無法直接應(yīng)用于永磁同步電機的控制中，原因在于：永磁同步電機的特性不同于異步電機，異步電機在基速轉(zhuǎn)折點之后一直是極限電壓，其端電壓特性僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，而永磁同步電機由于磁阻轉(zhuǎn)矩的存在，在基速轉(zhuǎn)折點前后，其端電壓特性不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，同時與轉(zhuǎn)矩有關(guān)，不同于異步電機，從而導致傳統(tǒng)的多模式混合調(diào)制技術(shù)不能直接應(yīng)用于永磁同步電機的控制中。

因此，在本發(fā)明的實施例中，通過對傳統(tǒng)的多模式混合調(diào)制技術(shù)進行改進，以使其能夠應(yīng)用到永磁同步電機的控制中。

具體而言，如圖1所示，永磁同步電機因需要充分利用其功率密度，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)采用MTPA(Maximum Torque Per Ampere，最大轉(zhuǎn)矩電流比)的控制方式，而隨著轉(zhuǎn)速的增大采用弱磁控制方式進入恒功率區(qū)。在基速轉(zhuǎn)折點附近，電機控制的調(diào)制度不僅隨著轉(zhuǎn)速變化，而且隨著轉(zhuǎn)矩變化，在某些轉(zhuǎn)速曲線上，隨著轉(zhuǎn)矩的增大，端電壓將達到極限值，所以不能簡單的跟隨轉(zhuǎn)速的變化來解決這個問題。

為了充分發(fā)揮多模式混合調(diào)制技術(shù)的優(yōu)勢，本發(fā)明采用先分轉(zhuǎn)速后分轉(zhuǎn)矩來解決這個問題。如圖2所示，先根據(jù)永磁同步電機的轉(zhuǎn)速(頻率)范圍，將多模式混合調(diào)制方式分為異步調(diào)制、同步調(diào)制、特殊同步調(diào)制和方波調(diào)制，其中，在特殊同步調(diào)制區(qū)再根據(jù)電機的調(diào)制度對電機進行控制。由此，重新分配各個調(diào)制模式的適用轉(zhuǎn)速范圍，從而將改進型多模式混合調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到永磁同步電機的控制中。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法的流程圖。如圖3所示，該用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法可包括以下步驟：

S1，獲取電機的轉(zhuǎn)速，并對電機的轉(zhuǎn)速進行判斷。

S2，當轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行。

其中，第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為受軌道交通牽引系統(tǒng)中高壓功率模塊的開關(guān)頻率限制的轉(zhuǎn)速，具體可以根據(jù)實際情況進行標定，在本發(fā)明的一個實施例中，第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速可以為電機的基速。

具體而言，如圖2所示，在對永磁同步電機進行控制時，根據(jù)電機的轉(zhuǎn)速(頻率)選擇相應(yīng)的調(diào)制方式。其中，在永磁同步電機的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的MTPA控制方式下的低速段，可以先采用異步SVPWM(SPWM)調(diào)制方式對電機進行控制，然后再采用同步SVPWM(SPWM)調(diào)制方式對電機進行控制。

S3，當轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制。

其中，第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速可以根據(jù)實際情況進行標定，由于在永磁同步電機的基速附近(前后)，永磁同步電機的調(diào)制度不僅隨著轉(zhuǎn)速變化，而且隨著轉(zhuǎn)矩變化，所以第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速一般比較接近于永磁同步電機的基速。

具體而言，在基速附近，可根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用特殊同步調(diào)制對電機進行控制，而特殊同步調(diào)制廣泛應(yīng)用離線優(yōu)化脈寬調(diào)制。其中，離線優(yōu)化脈寬調(diào)制是基于某個目標函數(shù)(如電流諧波、扭矩脈動、諧波電流有效值、系統(tǒng)損耗等)來確定一個周期內(nèi)的開關(guān)角的分布，以通過較少的開關(guān)次數(shù)獲得較好的輸出特性。而SHEPWM調(diào)制方式便是其中的一種，通過優(yōu)化選擇開關(guān)時刻對特定的諧波進行消除，減小諧波對電機的影響，同時具有較高的電壓利用率。

因此，在基速附近，可根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制。

S4，當轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行。

具體而言，當轉(zhuǎn)速達到一定值時，永磁同步電機的電壓將一直處于電壓極限圓上，此時可以自然過渡到方波控制方式，根據(jù)方波調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行。

因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法，首先根據(jù)轉(zhuǎn)速確定永磁同步電機的不同調(diào)制方式，然后在特殊同步調(diào)制區(qū)再根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度對電機進行控制，從而實現(xiàn)永磁同步電機的多模式混合調(diào)制運行，以在高壓功率模塊的開關(guān)頻率的限制下，保證永磁同步電機的全轉(zhuǎn)速段的運行，從而將多模式混合調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到永磁同步電機中。

進一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，包括：根據(jù)轉(zhuǎn)速從預(yù)設(shè)的多個分頻段中獲取相應(yīng)的分頻段，其中，多個分頻段中的每個分頻段均對應(yīng)預(yù)設(shè)有一個調(diào)制度-開關(guān)角表，且每個分頻段對應(yīng)一個調(diào)制度區(qū)間；從獲取的分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間開始，依次采用多個分頻段中的其余分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間進行補充，并根據(jù)每個調(diào)制度區(qū)間獲取相應(yīng)的開關(guān)角，以及根據(jù)獲取的開關(guān)角對電機進行控制以使電機滿調(diào)制度運行。

其中，預(yù)設(shè)的多個分頻段可包括11分頻段、7分頻段、5分頻段和3分頻段，其中，11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.72，7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.74，5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.85，3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～1。

具體而言，在采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制時，由于SHEPWM調(diào)制方式中的開關(guān)角的計算需要求解超越方程，很難實時計算，因此，通常采用離線方式獲得。

例如，通過對永磁同步電機控制系統(tǒng)中的逆變器的輸出波形進行傅里葉級數(shù)分析，以得到基波和諧波等波形的幅值和角度之間的關(guān)系，然后對非線性方程組進行求解，以獲得多個分頻段所對應(yīng)的開關(guān)角。例如，圖4a為3分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖，圖4b為5分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖，圖4c為7分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖，圖4d為11分頻段下調(diào)制度m與開關(guān)角Angle的關(guān)系曲線圖。

從圖4a-圖4d可以看出，11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間可以為0～0.72，7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間可以為0～0.74，5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間可以為0～0.85，3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間可以為0～1。然后，將不同分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間以及調(diào)制度對應(yīng)的開關(guān)角對應(yīng)存儲至芯片中，以在對永磁同步電機進行控制時直接查詢獲得。

具體而言，當采用增計數(shù)實施SHEPWM調(diào)制時，可以根據(jù)轉(zhuǎn)速從多個分頻段中獲取相應(yīng)的分頻段，如11分頻段、7分頻段、5分頻段和3分頻段，但在獲取的同時，不完全取決于轉(zhuǎn)速，還取決于轉(zhuǎn)矩。例如，在某一轉(zhuǎn)速下，采用11分頻段時，為充分利用直流母線電壓，需要滿調(diào)制度運行，而11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.72，當調(diào)制度大于0.72時，由11分頻段過渡到7分頻段，再過渡到5分頻段，再過渡到3分頻段，從而形成了三維角度查表，這樣開關(guān)角會同時受限于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

進一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為11分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.72范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.72～0.74范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

當轉(zhuǎn)速大于等于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為7分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.74范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

當轉(zhuǎn)速大于等于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為5分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.85范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

當轉(zhuǎn)速大于等于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取的分頻段為3分頻段，其中，根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角。

具體而言，在電機啟動運行過程中，當電機的轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，先采用異步SVPWM調(diào)制方式，再采用同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行。

隨著轉(zhuǎn)速的不斷提高，進入特殊同步調(diào)制區(qū)。即，當電機的轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，當調(diào)制度處于0～0.72范圍內(nèi)時，從11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，當調(diào)制度處于0.72～0.74范圍內(nèi)時，從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，當調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)時，從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，當調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)時，從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，根據(jù)獲取的開關(guān)角，并采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制。隨著轉(zhuǎn)速的進一步提高，當當電機的轉(zhuǎn)速大于等于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，當調(diào)制度處于0～0.74范圍內(nèi)時，從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，當調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)時，從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，……，按照上述方式依次對電機進行控制。

當電機的轉(zhuǎn)速進一步提高至第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，電機一直處于電壓極限圓上運行，調(diào)制方式由3分頻段調(diào)制自然過渡到方波控制方式，此時對電機進行弱磁控制。

由此，將各個調(diào)制模式合理的分配至適應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，從而將傳統(tǒng)的多模式混合調(diào)制技術(shù)經(jīng)改進后應(yīng)用到永磁同步電機的控制中，同時兼顧了逆變器的低開關(guān)頻率的限制和電機直流母線電壓的充分有效利用，進而發(fā)揮永磁同步電機的高功率密度的優(yōu)點。當該永磁同步電機應(yīng)用到軌道交通系統(tǒng)中，可以提高系統(tǒng)的控制效率和牽引系統(tǒng)的功率密度，減小牽引驅(qū)動系統(tǒng)的體積。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法，當轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行；當轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制；當轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行，從而實現(xiàn)永磁同步電機的多模式混合控制。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置的方框圖。

如圖5所示，該用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置包括：轉(zhuǎn)速獲取模塊10、判斷模塊20和控制模塊30。

其中，轉(zhuǎn)速獲取模塊10用于獲取電機的轉(zhuǎn)速，判斷模塊20用于對電機的轉(zhuǎn)速進行判斷?？刂颇K30分別與轉(zhuǎn)速獲取模塊10和判斷模塊20相連，控制模塊30用于當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行，并當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制，以及當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行。

在本發(fā)明的實施例中，控制模塊30可以為DSP(Digital Signal Processing，數(shù)字信號處理)芯片或FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為受軌道交通牽引系統(tǒng)中高壓功率模塊的開關(guān)頻率限制的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，控制模塊30根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制時，其中，控制模塊30根據(jù)轉(zhuǎn)速從預(yù)設(shè)的多個分頻段中獲取相應(yīng)的分頻段，其中，多個分頻段中的每個分頻段均對應(yīng)預(yù)設(shè)有一個調(diào)制度-開關(guān)角表，且每個分頻段對應(yīng)一個調(diào)制度區(qū)間；控制模塊30從獲取的分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間開始，依次采用多個分頻段中的其余分頻段所對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間進行補充，并根據(jù)每個調(diào)制度區(qū)間獲取相應(yīng)的開關(guān)角，以及根據(jù)獲取的開關(guān)角對電機進行控制以使電機滿調(diào)制度運行。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，預(yù)設(shè)的多個分頻段可包括11分頻段、7分頻段、5分頻段和3分頻段，其中，11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.72，7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.74，5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～0.85，3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度區(qū)間為0～1。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊30獲取的分頻段為11分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.72范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從11分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.72～0.74范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第三預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊30獲取的分頻段為7分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.74范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從7分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.74～0.85范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第四預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊30獲取的分頻段為5分頻段，其中，如果電機的調(diào)制度處于0～0.85范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從5分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角；如果電機的調(diào)制度處于0.85～1范圍內(nèi)，控制模塊30則根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角，其中，第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當判斷模塊20判斷轉(zhuǎn)速大于等于第五預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊30獲取的分頻段為3分頻段，其中，控制模塊30根據(jù)電機的調(diào)制度從3分頻段對應(yīng)的調(diào)制度-開關(guān)角表中獲取相應(yīng)的開關(guān)角。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置中未披露的細節(jié)，請參照本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制方法中所披露的細節(jié)，這里不再詳述。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置，當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊采用異步SVPWM調(diào)制方式和同步SVPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機進行恒轉(zhuǎn)矩運行；當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速大于等于第一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速且小于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊獲取電機的調(diào)制度，并根據(jù)轉(zhuǎn)速和調(diào)制度采用SHEPWM調(diào)制方式對電機進行控制，以使電機適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)矩下的脈沖調(diào)制；當判斷模塊判斷轉(zhuǎn)速大于等于第二預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，控制模塊采用方波控制方式對電機進行控制，以使電機進行恒功率運行，從而實現(xiàn)永磁同步電機的多模式混合控制。

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的軌道交通牽引系統(tǒng)的方框示意圖。如圖6所示，該軌道交通牽引系統(tǒng)1000包括：用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置100。其中，用于軌道交通牽引系統(tǒng)的永磁同步電機的控制裝置100在前面已經(jīng)詳述描述，這里不再贅述。

本發(fā)明實施例的軌道交通牽引系統(tǒng)，通過上述的永磁同步電機的控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中永磁同步電機的多模式混合控制，同時兼顧了逆變器的低開關(guān)頻率的限制和電機直流母線電壓的充分有效利用，進而發(fā)揮永磁同步電機的高功率密度的優(yōu)點，從而可以有效提高系統(tǒng)的控制效率和牽引系統(tǒng)的功率密度，減小牽引驅(qū)動系統(tǒng)的體積。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。